표준연, TF 꾸려 초전도체 `LK-99` 검증

정부기관 합류 실증 본격화
첨단장비·우수인력 등 활용
이달말 합성결과 도출 계획

한국표준과학연구원은 이달 초부터 상온 초전도체 'LK-99' 재현 검증에 착수했다. 표준연 제공

국내 연구진이 개발한 상온 초전도체 'LK-99'에 대한 국내외 과학계의 갑론을박이 이어지는 가운데, 국가 연구소인 정부출연연구기관이 처음으로 검증에 착수한 것으로 확인됐다. 한국초전도저온학회 주도로 국내 대학들이 LK-99 검증을 위한 재현 실험에 속속 참여하고 있었지만, 국가 연구소가 관련 전문가를 대거 꾸려 이론과 재현 실험에 본격 나섰다는 점에서 주목된다.

13일 과학계에 따르면 국가 측정표준 대표 연구기관으로 활동하고 있는 한국표준과학연구원이 이달 초 LK-99 검증을 위한 태스크포스(TF)를 구성해 샘플 합성에 들어갔다.

표준연은 1975년 설립 이후 국가측정표준 확립과 측정표준 기술 고도화 등을 위한 연구를 수행하고 있다. 특히 물질 분석과 측정, 초전도체 분야 등에서 우수한 역량을 지닌 연구자와 LK-99 검증에 최적화된 첨단 측정장비, 인프라 등을 확보하고 있다.

표준연은 소재융합측정연구소를 중심으로 7명의 연구자가 참여해 LK-99 샘플 제작을 진행하고 있다. LK-99 합성 과정에서 불순물이 포함될 가능성이 있다고 보고, 불순물이 섞이지 않는 순물질 샘플 제작에 주력하고 있다.

표준연 관계자는 "오랫동안 물질 합성을 해 온 경험과 역량을 지닌 연구자들이 논문에 나온 레시피에 그동안 쌓아온 합성 노하우를 접목해 LK-99 샘플을 최대한 순물질 형태로 제작하고 있다"며 "빠르면 다음주, 늦어도 이 달말까지는 합성 결과가 나올 것으로 예상하고 있다"고 말했다.

표준연은 LK-99 샘플 합성이 완료되면 X선 회절분석 장비 등 첨단 측정장비를 이용해 샘플 결정구조 분석에도 나선다. 이 과정에서 반도체 공정에 쓰이는 리소그래피 장비를 통해 온도에 따라 샘플의 전기저항이 0이 되는지를 확인할 예정이다. 또한 자체 확보하고 있는 '스퀴드 센서(초전도양자간섭장치)' 기술을 통해 초전도체에서 나타나는 반자성 특성(외부의 자기장을 밀어내는 것)도 측정할 방침이다. 스퀴드는 아주 미세한 자기장을 측정할 수 있는 센서로, LK-99 검증위도 이 센서를 검증에 활용하겠다는 발표한 바 있다.

이와 함께 표준연은 LK-99 샘플 합성과 별도로 이론 실험과 시뮬레이션을 통해 퀀텀에너지연구소가 개발했다고 주장하는 LK-99의 상온 초전도체 여부를 분석하고 있다.

표준연 관계자는 "미국 메릴랜드대 등을 포함한 세계 연구그룹들이 저마다 LK-99에 대한 이론실험과 시뮬레이션 결과를 내놓고 있는데, 합성 조건에 따른 노하우가 저마다 달라 검증 결과도 동일하게 나오지 않고 있다"며 "여러 변수들이 있어 시뮬레이션 결과를 통해 LK-99가 상온 초전도체라고 단정지어 말하기 쉽지 않은 상황"이라고 설명했다.

표준연은 20명 가량의 연구진들이 LK-99 재현 검증에 참여해 보다 체계적인 실험과 분석을 이어갈 방침이다. 나아가 포항방사광가속기나 연구용 원자로, 슈퍼컴퓨터 등 대형 연구장비를 활용한 LK-99 검증도 추진하겠다는 구상이다.

이우 표준연 소재융합측정연구소장은 "LK-99 검증에 필요한 장비, 인력, 인프라뿐 아니라 경험과 역량, 노하우 등을 갖추고 있어 연구자들의 자발적 참여를 통해 L-99 재현을 위한 실험에 나서게 됐다"며 "LK-99가 상온 초전도체가 아니어도 측정 분석결과에서 의미있는 신물질로 밝혀지면 상세 실험과 연구를 확대하는 방안도 모색하고 있다"고 말했다.

한편 초전도저온학회 LK-99검증위원회는 지난 11일 "LK-99 샘플 제조에 필요한 황산납을 14∼20일 사이에 확보할 수 있어 재현 샘플 제작까지 2주가 걸릴 것"이라며 "교차측정과 재현실험이 완료될 때까지 결론을 내리지 않을 방침"이라고 밝혔다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr